大约在十年前,著名的华人生物学家蒲慕明先生曾经有一封非常著名的email在网上广为流传,这封email是蒲先生写给自己实验室所有博士生和博士后的,其中的观点我完全赞同。这封email写的语重心长,从中可以看出蒲先生的良苦用心。我无论是在普林斯顿还是在清华大学都把这封email转给了我实验室的所有学生,让他们体会。其中的一段是这样说的:“The most important thing is what I consider to be sufficient amount of time and effort in the lab work. I mentioned that about 60 hr working time per week is what I consider the minimal time an average successful young scientist in these days has to put into the lab work……I suggest that everyone puts in at least 6 hr concentrated bench work and 2+ hr reading and other research-related activity each day. Reading papers and books should be done mostly after work.”(我认为最重要的事情就是在实验室里的工作时间,当今一个成功的年轻科学家平均每周要有60小时左右的时间投入到实验室的研究工作......我建议每个人每天至少有6小时的紧张实验操作和两小时以上的与科研直接有关的阅读等。文献和书籍的阅读应该在这些工作时间之外进行。)。
可想而知,留学的第一年,我情绪波动很大,内心浮躁而迷茫,根本无心念书、做研究,而是花了很多时间在中餐馆打工、选修计算机课程。第二年,我开始逐渐适应科研的“枯燥”,并开始有了一点自己的体会,有时领会了一些精妙之处后会洋洋得意,也会产生“原来不过如此”的想法,逐渐对自己的科研能力有了一点自信。这期间,博士研究生的课程全部修完,我每周五天、每天从上午9点做实验到晚上7、8点,周末也会去两个半天。到了第三年,我已经开始领会到科研的逻辑,有点儿跃跃欲试的感觉,在组会上常常提问,而这种“入门”的感觉又让我对研究增加了很多兴趣,晚上常常干到11点多,赶最后一班校车从霍普金斯医学院回Homewood campus(我住在附近)。1993年我曾经在自己的实验记录本的日期旁标注“This is the 21st consecutive day of working in the lab.”(这是我连续第21天在实验室工作。),以激励自己。其实,这多少有作秀之嫌,因为其中的一个周末我一共只做了五、六个小时的实验。到第四年以后,我完全适应了实验室的科研环境,也不会再感受到枯燥或时间上的压力了。时间安排完全服从实验的需要,尽量往前赶。其实,这段时期的实验时间远多于刚刚进实验室的时候,但感觉上好多了。
Nikola Pavletich是我的博士后导师,也是对我影响最大的科学家之一,他有着极强的实验判断力和思维能力,做出了一系列包括p53、Rb、CDK complex、SCF complex、BRCA1等在内的里程碑式的研究工作,享誉世界结构生物学界,31岁时即升任正教授。1996年4月,我刚到Nikola实验室不久,纯化一个表达量相当高的蛋白Smad4,两天下来,蛋白虽然纯化了,但结果很不理想:得到的产量可能只有应该得到的20%左右。见到Nikola,我不好意思地说:产率很低,我计划继续优化蛋白的纯化方法,提高产率。他反问我:(大意)Why do you want to improve the yield? Don’t you have enough protein for crystallization trials? (你为什么想提高产率?已有的蛋白不够你做初步的结晶实验吗?)我回敬道:I do have enough protein for crystallization screen. But I need to optimize the yield first so that I can accumulate more materials.(我有足够的蛋白做结晶筛选,但我需要优化产率以得到更多的蛋白。) 他不客气地打断我:No. The yield is high enough. Your time is more important than yield. Please proceed to crystallization. (不对。产率够高了,你的时间比产率重要。请尽快开始结晶。)实践证明了Nikola建议的价值。我用仅有的几毫克蛋白进行crystallization screen,很快意识到这个construct并不理想,需要通过protein engineering除去其N-端较flexible的几十个氨基酸。而除去N-端几十个氨基酸的蛋白不仅表达量高、而且生化性质稳定,纯化起来非常容易,根本不用担心产率的问题。
Nikola Pavletich博学多才。在我们许多博士后的心目中,他一定读很多文章、常常去听seminar。没想到,我最大的惊讶出现在我笃信无疑的这一点。
在我的博士生阶段,我的导师Jeremy Berg非常重视相关科研文献的阅读,有每周一次的组内journal club,讨论重要的科研进展。刚到Nikola实验室,我曾试图表现一下自己读paper的功底、也想同时与Nikola讨论以得到他的真传。96年春季的一天,我精读了一篇《Nature》article,午饭前遇到Nikola,向他描述这篇文章的精妙,同时期待着他的评述。Nikola面色有点尴尬地对我说:对不起,我还没看过这篇文章。噢,也许这篇文章太新,他还没有来得及读。过了几天,我因故阅读了一篇几个月前发表的《Science》research article,又去找Nikola讨论,没想到他又说没看过。几次碰壁之后,我不解地问Nikola:You know so much. You must read a lot of papers. Why is it that you didn’t read the ones I read?(你知识如此渊博,一定是广泛阅读了大量文献。你为什么恰好没有读我提到的这几篇论文呢?) Nikola看着我说: I don’t read a lot. (我阅读不广泛。)我反问: If you don’t read a lot, how can you be so good at research? And how can you reference so many papers in your own publications?(如果你不广泛阅读,你的科研怎么会这么好?你怎么能在自己的论文里引用这么多文献?) Nikola的回答让我彻底意外:(大意)I only read papers that are directly relevant to my research interests, and I only read more papers when it comes to writing my own papers(我只读与我的研究兴趣有直接关系的论文。并且只有在我写论文时才会大量阅读。)
我做博士后的单位Memorial Sloan-Kettering Cancer Center有很好的系列学术讲座(Institute Seminar Series),常常会请来各个生命科学领域的大牛来演讲。有一次,一个诺贝尔奖得主来讲Institute seminar,并且点名要与Nikola交谈。在绝大多数人看来,这可是一个不可多得的好机会去接近大人物、取得好印象。Nikola告诉他的秘书:请你替我转达我的歉意,seminar那天我恰好不在。我们也为Nikola遗憾。让我万万想不到的是,诺贝尔奖得主seminar的那天,Nikola把自己关在办公室里,早晨来了以后直到傍晚一直没有出门,当然也没有去听讲座。当然,这也许是巧合 – Nikola取消了他的出行计划;但以我们对Nikola的了解,他十有八九是在写paper。后来,我们也意识到,这样的事情发生在Nikola身上已经见多不怪了。
有一次,一个比较复杂的实验失败了。我很沮丧,准备花几天时间多做一些control实验找到问题所在。没想到,Nikola阻止了我,他皱着眉头问我, (大意)Tell me why you want to figure out why your experiment failed? (告诉我你为什么要搞明白实验为何失败?)我觉得这个问题太没道理,理直气壮地回答:I need to know what went wrong so that I can get it to work next time. (我得知道哪里错了才能保证下一次可以成功。)Nikola马上评论道:(大意)You don’t need to. All you need to do is to carefully repeat your experiment and hopefully it will work next time. Many times figuring out why your previous experiment failed will take much longer time than simply repeating your experiment. For a sophisticated, one-time experiment, the best solution to a failed experiment is to repeat it carefully.(不需要。你真正要做的是把实验重复一遍,也许下次就可以做成。与其花大把时间搞清楚一个实验为何失败,不如先重复一遍。面对一个失败了的复杂的一次性实验,最好的办法就是认认真真重新做一次。) 后来,Nikola又把他的观点升华: (大意)It is a philosophical decision whether to figure out why an experiment failed. The conventional wisdom of understanding every glitch may not represent the best approach.仔细想想,这些话很有道理。并不是所有失败的实验都一定要找到其原因,尤其是生命科学的实验,过程繁琐复杂;大部分失败的实验是由简单的操作错误引起的,比如PCR忘记加某种成分了,可以仔细重新做一遍;这样往往可以解决问题。只有那些关键的、不找到失败原因就无法前行的实验才需要刨根究源。